GIC-4117HC1.7MV Tandetron上的MeV离子注入系统
MEVVA离子注入技术制备DLC:Ni多层厚膜
MEVVA离子注入技术制备DLC:Ni多层厚膜覃礼钊;吴正龙;张旭;刘安东;廖斌【期刊名称】《核技术》【年(卷),期】2008(031)011【摘要】采用金属蒸汽真空弧(Metal Vapor Vacuum Arc,MBVVA)离子源注入技术,将Ni离子注入到类金刚石(Diamond-like Carbon,DLC)膜中,并重复沉积和注入过程,制备出2个层数分别为10层和15层、厚度达1.0μm和1.5μm、注入剂量不同的DLC:Ni膜样品.性能测试结果显示,膜内应力得到有效释放,膜基结合紧密,仍保持较高sp3含量以及较高硬度和弹性模量,是一种制备DLC厚膜的有效方法.【总页数】5页(P806-810)【作者】覃礼钊;吴正龙;张旭;刘安东;廖斌【作者单位】北京师范大学低能核物理研究所,北京,100875;遵义师范学院物理系,遵义,563000;北京师范大学分析测试中心,北京,100875;北京师范大学低能核物理研究所,北京,100875;北京师范大学低能核物理研究所,北京,100875;北京师范大学低能核物理研究所,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】TB43【相关文献】1.DLC多层膜对1Cr1 8Ni9Ti钢微动磨损性能的影响 [J], 郭军霞;陈秋龙;蔡珣;韩兆隆2.加热温度对Ni-P/Ti/DLC多层膜力学性能的影响 [J], 唐昆;朱勇建;谭可成;张健;彭文波;王宇3.Ni-P/Ti/DLC多层膜的摩擦磨损性能 [J], 唐昆;谭可成;张健;彭文波;朱勇建;王宇4.调制比对HiPIMS制备多层DLC薄膜耐腐蚀性能的影响 [J], 贾昆鹏;王雪;徐锋;施莉莉;赵延超;左敦稳5.采用磁过滤MEVVA源制备DLC膜的研究 [J], 张旭;张通和;易仲珍;张荟星;王广甫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
MEVVA源离子注入机控制系统的实现
MEVVA源离子注入机控制系统的实现张敬敏;刘伟;魏鑫;江海;李弥【摘要】通过分析MEVVA离子源的电气特性,提出离子注入机控制系统的特殊要求,在此基础上设计实现了基于PLC的控制系统.介绍了控制系统组成,重点介绍了自动调束的方法和流程.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】3页(P142-144)【关键词】MEVVA离子源;离子注入;自动控制;束流自动调节【作者】张敬敏;刘伟;魏鑫;江海;李弥【作者单位】北京机械工业自动化研究所,北京 100120;北京机械工业自动化研究所,北京 100120;北京机械工业自动化研究所,北京 100120;北京机械工业自动化研究所,北京 100120;北京机械工业自动化研究所,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言离子束表面改性技术通过离子注入方法改变金属材料表面层的物理结构和化学成分,改善其耐磨性和耐腐蚀性,增加表层接触疲劳寿命。
离子注入技术具有不改变零件尺寸、注入层不会剥落以及可控性好等优点,广泛应用于各类精密零件加工。
我们曾研制了双元素离子注入机,使工件的摩擦系数、硬度、耐腐蚀性均有显著提高,额定寿命提高到了5.83倍[1]。
为了提高注入质量和工作效率,我们又研发了更大电流的多工位双元素离子注入机,并使用可编程控制器和上位组态软件来实现自动化控制、实时监控和数据存储。
双元素离子注入机采用金属离子源和气体离子源两种,其中金属源为金属蒸发真空弧放电离子源,即MEVVA源,气体源为宽束高能永磁微波离子源。
本文仅对金属源的控制进行阐述。
1 MEVVA离子源简介MEVVA源的供电系统包括:触发电源、弧放电电源、束流引出电源、和二次电子抑制电源。
微秒级脉宽的触发电压在阴极产生少量等离子体。
弧电源是由脉宽1.5ms、阻抗为1欧姆的人工线组成,为阴极和阳极供电,使阴极产生的等离子体运动进而形成主弧放电,主弧放电是由一个或更多的电流密度高达106A/cm2的阴极斑蒸发并电离阴极材料而形成的电弧。
离子注入和快速退火工艺
离子注入和快速退火工艺离子注入是一种将带电的且具有能量的粒子注入衬底硅的过程。
注入能量介于1keV到1MeV之间,注入深度平均可达10nm~10um,离子剂量变动围从用于阈值电压调整的1012/cm3到形成绝缘层的1018/cm3。
相对于扩散工艺,离子注入的主要好处在于能更准确地控制杂质掺杂、可重复性和较低的工艺温度。
高能的离子由于与衬底中电子和原子核的碰撞而失去能量,最后停在晶格某一深度。
平均深度由于调整加速能量来控制。
杂质剂量可由注入时监控离子电流来控制。
主要副作用是离子碰撞引起的半导体晶格断裂或损伤。
因此,后续的退化处理用来去除这些损伤。
1 离子分布一个离子在停止前所经过的总距离,称为射程R。
此距离在入射轴方向上的投影称为投影射程Rp。
投影射程的统计涨落称为投影偏差σp。
沿着入射轴的垂直的方向上亦有一统计涨落,称为横向偏差σ┷。
下图显示了离子分布,沿着入射轴所注入的杂质分布可以用一个高斯分布函数来近似:S为单位面积的离子注入剂量,此式等同于恒定掺杂总量扩散关系式。
沿x 轴移动了一个Rp。
回忆公式:对于扩散,最大浓度为x=0;对于离子注入,位于Rp处。
在(x-Rp)=±σp处,离子浓度比其峰值降低了40%。
在±2σp处则将为10%。
在±3σp处为1%。
在±4σp处将为0.001%。
沿着垂直于入射轴的方向上,其分布亦为高斯分布,可用:表示。
因为这种形式的分布也会参数某些横向注入。
2 离子中止使荷能离子进入半导体衬底后静止有两种机制。
一是离子能量传给衬底原子核,是入射离子偏转,也使原子核从格点移出。
设E是离子位于其运动路径上某点x处的能量,定义核原子中止能力:二是入射离子与衬底原子的电子云相互作用,通过库仑作用,离子与电子碰撞失去能量,电子则被激发至高能级或脱离原子。
定义电子中止能力:离子能量随距离的平均损耗可由上述两种阻止机制的叠加而得:如果一个离子在停下来之前,所经过的总距离为R,则E0为初始离子能量,R为射程。
钼离子注入对纯锆耐蚀性的影响
钼离子注入对纯锆耐蚀性的影响彭德全;白新德;周庆刚;陈小文;余任泓;刘晓阳【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2004(33)6【摘要】使用MEVVA源对纯锆表面注入1×1016 ions/cm2至5×1017ions/cm2剂量的钼离子,研究离子注入后其在水溶液中耐蚀性;注入时的最高温度为160℃,加速电压为40 kV。
用X光电子谱(XPS)分析表面元素价态;3次极化扫描评价注入样品在0.5 mol/L硫酸水溶液中的耐蚀性,并对3次极化后的样品进行扫描电镜(SEM)观察。
实验表明:随着钼离子注入剂量的增大,注入样品的耐蚀性反而下降。
剂量越大,耐蚀性下降越多。
注入样品的自然腐蚀电位与未注入纯锆相比发生了正移,总的趋势是随着剂量的加大,自然腐蚀电位越正。
最后讨论了钼离子注入纯锆后耐蚀性下降的原因。
【总页数】5页(P589-593)【关键词】纯锆;耐蚀性;钼离子注入;三电极动电位极化;极化曲线【作者】彭德全;白新德;周庆刚;陈小文;余任泓;刘晓阳【作者单位】清华大学【正文语种】中文【中图分类】TG146.4【相关文献】1.镧离子注入对纯锆耐蚀性的影响 [J], 彭德全;白新德;周庆钢;陈小文;余任泓2.钼离子注入对锆-4合金耐腐蚀性的影响 [J], 彭德全;白新德;陈小文;周庆刚;刘晓阳;余任泓3.钛、钼离子注入对工业纯铁腐蚀性能的影响 [J], 刘伦;鲁光沅;刘福润4.镧离子注入对纯锆抗高温氧化性能的影响 [J], 彭德全;白新德;周庆钢;陈小文;余任泓;刘晓阳5.高能氪离子轰击对纯锆耐蚀性的影响 [J], 彭德全;白新德;周庆刚;刘晓阳;余任泓;邓平晔;张岱岚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
离子注入的热载流子效应
热载流子注入效应(HCI)是离子注入过程中可能遇到的一种现象,它会影响半导体器件的性能和可靠性。
热载流子注入效应具体包括以下几个方面:
1. 高能载流子的产生:在MOSFETs中,当电源电压未随器件尺寸缩小而等比例减小时,沟道横向电场与纵向电场会增加。
高电场加速载流子的运动,产生高能量的热载流子。
2. 载流子注入栅氧化层:当载流子的能量超过Si-SiO2的势垒高度(
3.5eV),它们可以直接注入或通过隧穿效应进入SiO2。
这会导致MOSFET的阈值电压Vth、线性区跨导gm等参数发生漂移或退化。
3. 器件性能退化:热载流子诱生的MOS器件退化是由于高能量的电子和空穴注入栅氧化层引起的,会在注入过程中产生界面态和氧化层陷落电荷,造成氧化层的损伤。
为了减轻热载流子效应对器件的影响,可以采用轻掺杂漏(LDD)工艺,即在栅极边界下方与源漏之间形成低掺杂的扩展区。
这个扩展区在源漏与沟道之间形成杂质浓度梯度,减小漏极附近的峰值电场,从而改善HCI效应和器件可靠性。
智能剥离技术原理氢离子注入方法
智能剥离技术原理氢离子注入方法
智能剥离技术是一种用于从晶体材料中剥离出薄膜的方法。
其中,氢离子注入是智能剥离技术中的一种常用方法。
氢离子注入方法的原理如下:
1. 选择目标晶体材料:首先选取一个适合的晶体材料作为目标材料,通常选择具有特定晶格结构和物理性质的硅基材料。
2. 产生氢离子束:使用离子源产生氢离子束,通常是通过将氢气离子化,产生高能氢离子束。
3. 注入氢离子:将高能氢离子束注入目标晶体材料的表面。
氢离子在注入过程中会穿过晶体表面并进入到晶体内部。
4. 转移薄膜:经过一段时间的注入后,氢离子会在晶体内部形成一个富集的层。
然后,通过在晶体上施加一定条件(如温度升高、机械应力等),使氢离子在晶体内部形成氦气泡。
氦气泡的形成会导致晶体内部应力的集中,从而使晶体中的薄片发生剥离并转移到其他基板上。
总而言之,氢离子注入方法是通过注入氢离子,形成氦气泡并导致晶体剥离的过程。
这种方法可以用于制备高质量的薄膜材料,如硅片的剥离用于制造光电子元件。
离子注入的原理和作用
离子注入的原理和作用《离子注入的原理和作用》嘿,朋友们!想象一下,你正在一个奇妙的科技工厂里,周围都是些奇奇怪怪但又超级酷炫的机器。
而今天,咱们要聊的就是这个工厂里一项非常厉害的技术——离子注入。
离子注入啊,就像是一场微观世界的奇妙冒险。
咱可以把它想象成是给材料进行“魔法加持”。
你看啊,离子就像是一群小小的超级英雄,它们被加速到飞快的速度,然后猛地冲进材料里面。
这可不是瞎冲哦,而是带着特定的任务去的。
比如说,在制造半导体芯片的时候,就需要离子注入来帮忙。
就好像是给芯片这个“小机灵鬼”注入一些特别的能力,让它能更好地工作。
这些离子进入材料后,会改变材料的性质,让它变得更强大、更厉害。
我记得有一次,我在这个科技工厂里遇到了一位科学家大叔。
他正全神贯注地操作着离子注入的机器,那认真的模样,仿佛他就是指挥着千军万马的大将军。
我好奇地凑过去问:“大叔,这离子注入到底有啥神奇的呀?”大叔哈哈一笑,说:“孩子,这离子注入啊,就像是给材料施魔法,能让它们拥有原本没有的特性。
”然后他详细地给我解释了离子注入的原理。
原来啊,这些离子是通过电场加速的,就像给它们装上了火箭推进器一样,“嗖”的一下就飞进去了。
而且不同的离子注入进去,能产生不同的效果。
这可真是太神奇了!就好像你可以根据自己的需要,给一个东西随意添加各种“超能力”。
离子注入的作用那可真是不容小觑。
它不仅能提高材料的导电性、硬度、耐磨性等等,还能让一些材料变得更加智能。
比如说,有些智能材料就是通过离子注入来实现的。
再想想看,如果没有离子注入这项技术,我们的手机、电脑、电视等等这些高科技产品可能就不会像现在这么厉害啦!它们可能会变得又笨又重,性能也会大打折扣。
离子注入,就像是科技世界里的一颗璀璨明珠,照亮了我们前进的道路。
它让我们的生活变得更加丰富多彩,也让我们对未来充满了期待。
所以啊,朋友们,现在你们知道离子注入的原理和作用了吧?它可真是个了不起的技术呢!让我们一起为这些神奇的科技点赞,也期待未来会有更多更厉害的技术出现,让我们的生活变得更加美好!。
科技成果——全方位离子注入技术
科技成果——全方位离子注入技术成果简介
全方位离子注入技术克服了传统束线离子注入直射性限制,能够在复杂形状零件表面获得具有强膜基结合力和优良表面性能的改性层,在零件表面强化处理领域具有广泛的应用前景。
目前该项技术已经获得了两项国家发明专利,获得了两次国防科工委国防科技进步二等奖,能够实现轴承,齿轮,特种心轴等复杂形状零件的批量处理。
全方位离子注入设备
主要技术指标
真空室体积:1m3;本底真空度:<1×10-4Pa;
金属等离子体源最大沉积速率:>1µm/h;最大占空比:20%;高压电源最大注入电压:50kV;最大注入电流:50A;
最大占空比:5%;最大气体等离子体密度:6×109/cm3;均匀性:优于90%。
主要成果及应用情况
该技术获得国家发明专利两项,国防科技进步二等奖两次。
该技
术可以提高轴承、齿轮等精密零件的抗磨损、抗腐蚀和抗疲劳性能,使它们的使用寿命至少提高一倍以上。
目前,我们为长春一汽四环配件有限公司处理的特种心轴,使用寿命提高了10倍以上。
砷烷 离子注入 原理
砷烷离子注入原理
砷烷离子注入是一种半导体加工技术,用于在半导体材料中引入砷原子。
这种技术的原理涉及离子注入和材料科学。
首先,让我们来看离子注入的原理。
离子注入是一种半导体加工技术,通过将离子束轰击半导体材料表面,将离子嵌入材料晶格中。
在砷烷离子注入中,砷原子被加速成离子,然后以高速轰击半导体材料表面,使得砷原子能够被嵌入到半导体晶格中。
这种过程可以控制砷原子的深度和浓度,从而实现对半导体材料性能的精确调控。
其次,让我们来看砷烷离子注入在半导体加工中的应用原理。
砷烷离子注入通常用于n型掺杂,即在硅等半导体材料中引入额外的电子,从而增加其导电性能。
砷原子的引入可以改变半导体的导电性能和电子结构,从而实现对器件特性的调控。
此外,砷烷离子注入还可以用于形成浅掺杂区和深掺杂区,以实现对器件的局部性能调控。
总的来说,砷烷离子注入的原理涉及离子注入技术和半导体材料科学,通过控制离子束轰击半导体材料表面,将砷原子嵌入材料
晶格中,从而实现对半导体材料性能的精确调控。
这种技术在半导体加工中具有重要的应用,可以用于改变半导体材料的导电性能和电子结构,实现对器件性能的调控。
瓦利安-离子注入机工作原理01讲述
瓦利安-离子注入机工作原理01讲述第三部分原理瓦利安半导体设备有限公司VIISta HCS目录章节章节编号原理介绍…………………………………………………………………E82291210 控制原理………………………………………………---………………E82291220 离子注入操作原理………………………………………………………E82291230 第 1页介绍版本版本情况日期认可发布 A 最初发布 11/09 p.s 42923第 1页VIISta HCS型高束流离子注入机是高自动化的生产工具。
此离子注入机可以将单一离子类别掺杂剂的离子束注入到硅片中。
首先利用Varian 控制系统(VCS)产生工艺配方,在配方的基础上制定产生离子束的确切标准。
工艺配方的设计目的包括:控制掺杂剂种类的选择,控制剂量、控制离子束的能量、注入角度等以及工艺步骤等等。
在阅读本章之前,请阅读第二章安全方面内容。
一、系统单元组成VIISta HCS 可以分为三个有用的重要的单元:离子源单元、离子束线单元、工作站单元。
1、离子源单元离子源子单元包括产生,吸出、偏转、控制,和聚焦,离子是有间接加热的阴极产生再由吸极取出(由D1电源与吸级装置构成),在取出工艺过程中,为了得到离子束更好的传输和低的离子束密度,离子束将被垂直聚焦。
被取出的离子束通过一个四极的透镜,在进入90度离子束磁分析器之前离子束被聚焦,在磁分析器中,绝大多数不需要的离子将被分离出去。
离子源模块的主要结构,包括离子源围栏内部分和安全系统,支持分布各处的主要动力组件。
还有离子源控制模块,源初始泵抽,涡轮分子泵抽,工艺气体柜,离子源和(套)管路。
离子源围栏与安全系统要互锁,这是为了防止在正常注入操作过程中有人员接近。
如果任何一扇门打开,或者任何维护、伺服面板被移动,高压电源和有害气体流就会通过互锁系统关闭。
VIISts HCS 系统使用的不是高压工艺气体,就是需要安全输送系统的工艺气体。
离子注入技术
离子注入技术
刘正超
【期刊名称】《集成电路应用》
【年(卷),期】2002(000)011
【摘要】离子注入自70年代实用化以来已发展成半导体工艺的基础技术之一,在VLSI制造工艺中,离子注入的主要作用是改变衬底的电学特性,其最重要的用途是调整MOS器件的阈值电压,形成源漏,减小接触电阻及寄生电容等,与扩散相比离子注入具有掺杂离子纯度高,掺杂量精确,深度控制准确,处理温度低及不易发生横向扩散等优点,就目前的技术而言,离子注入在面内均一性,再现性等方面都能达到0.5%以下,即使在1011数量级时仍有良好的均一性和再现性,目前离子注入是该数量级搀杂的唯一手段,下面就离子注入的基本概念和今后的趋势作一简单概述。
【总页数】3页(P74-76)
【作者】刘正超
【作者单位】上海华虹NEC电子有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN305.3
【相关文献】
1.离子注入技术——宝石优化处理的新技术 [J], 程佑法;朱红伟;李建军;范春丽
2.离子注入技术在n型电池p-n结制备中的应用 [J], 郑璐;何凤琴;卢刚;张治;郭灵
山
3.离子注入技术与设备常见故障分析 [J], 曹健
4.离子注入技术应用于PCB行业的研究 [J], 黄得俊;李照飞;王伟业
5.离子注入技术在纳米集成电路工艺中的关键应用 [J], 屈敏;孙帅;刘帅秀;潘启玮;张静;刘金彪
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